钢—混组合箱梁的徐变与剪力滞效应分析

发布时间：2020-06-16 22:55

【摘要】：波形钢腹板组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,充分发挥了钢和混凝土各自材料的优点,具有显著的经济技术效益和社会效益。由于混凝土材料随时间的增加有徐变效应,而钢材没有,这就使两者之间的受力会随着时间的变化而改变,又由于箱梁剪力滞效应的影响,徐变引起的截面应力重分布也会受到剪力滞的影响而发生改变。故如何考虑箱梁徐变对剪力滞效应的影响并建立相应的理论分析方法是非常必要的。本文针对波形钢腹板组合简支箱梁和连续箱梁,理论分析了两种桥型下徐变效应对剪力滞效应的影响,并用数值模拟的方法进行了验证。主要有以下几点:(1)运用能量变分法,建立了波形钢腹板组合简支箱梁考虑徐变效应的剪力滞控制微分方程,推导了波形钢腹板组合简支箱梁在集中力和均布力作用下考虑徐变效应的箱梁剪力滞效应应力公式,从理论层面分析了徐变效应对剪力滞效应的影响。(2)用ANSYS建立波形钢腹板组合简支箱梁有限元模型,分别模拟了波形钢腹板组合简支箱梁在集中力和均布力作用下的徐变效应(徐变时间为1500天),将有限元数值解与理论解进行了对比分析。(3)对于存在体系转换的先简支后连续波形钢腹板组合连续箱梁,推导了考虑剪力滞影响的附加弯矩和应力公式,根据T-B方程(按龄期调整的有效模量法方程),推导了综合考虑徐变和剪力滞效应的应力公式。分析了波形钢腹板组合连续箱梁跨中截面和支点截面在徐变时间为0~1500天的时变应力和时变挠度。(4)依据规范对混凝土徐变准则的要求,利用ANSYS二次开发工具,修改了用户子程序usercr.F,以此来计算波形钢腹板组合箱梁的徐变效应。建立波形钢腹板组合简支箱梁和连续箱梁的有限元模型,分别计算了徐变效应和剪力滞效应对组合箱梁受力的影响。(5)运用能量变分法推导出波形钢腹板简支箱梁在集中荷载和均布荷载作用下同时考虑剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式。计算了波形钢腹板组合箱梁的初等梁理论、剪切变形挠度和剪力滞挠度分别占总挠度值的百分比,分析了波形钢腹板组合箱梁的挠度组成形式和考虑徐变效应的箱梁长期时变挠度。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441
【图文】：

图 1.3 波形钢腹板组合箱梁示意图钢腹板 PC 箱梁桥具有如此优越的结构受力和施工性能，八十年代后期法国建成了世界上第一座波形钢腹板组合建了 Maupre 高架桥（见图 1.4）。波形钢腹板组合箱梁引

法国Maupre高架桥

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本文编号：2716713